‘南果’梨（Pyrus ussuriensis Maxim.）是呼吸跃变型水果的典型代表，以其美丽的金色、独特而浓郁的果香、细腻的果肉、酸甜的口感而备受推崇。由于果实成熟速度快，生理代谢水平高，其在20 ± 1°C下仅能储存约20天，之后会迅速老化，表现为果核和果肉严重褐变，导致风味丧失。低温储存可以有效延缓成熟和老化过程，从而延长‘南果’梨的储存期。然而，大量证据表明冷藏会导致香气不可逆的劣化，当水果从低温储存环境转移到室温时，这种损害会进一步加剧（Luo等人，2022；Luo等人，2023）。因此，迫切需要阐明冷藏引起的‘南果’梨香气减弱的具体机制，这将为缓解果实香气衰减和优化储存技术提供重要的理论依据。
香气是评估水果品质的关键指标之一，多种挥发性化合物构成了每种水果独特的香气特征（Lara等人，2003）。例如，在草莓中，香气由香叶醇、萜醇和芳香醇等多种醇类物质决定（Beekwilder等人，2004）。在菠萝中，已鉴定出480种挥发性有机化合物中的40种对独特风味有贡献，其中乙酸乙酯、3-羟基-2-丁酮等是成熟菠萝香气的主要成分（George等人，2023）。‘南果’梨是酯类香气水果的代表之一，成熟果实中的挥发性酯类是香气的主要决定因素。已鉴定出主要挥发性酯类，并建立了酯类与特定香气品质之间的关联（Luo等人，2021）。挥发性酯类主要来源于脂氧合酶（LOX）途径，证据表明LOX和醇酰转移酶（AAT）在醇类与酰基-CoA的酯化反应中起关键作用，从而控制‘南果’梨中多种酯类的生物合成（Zhang等人，2011；Guo等人，2018；Li等人，2023a；Li等人，2023b；Li等人，2023c；Luo等人，2023；Pei等人，2023；Li等人，2026）。在苹果中，MdLOX1a、MdAAT1和MdAAT2被证明能调节酯类生物合成（Souleyre等人，2014；Li等人，2023a；Li等人，2023b；Li等人，2023c；Li等人，2026）。在桃子中，已证实PpLOX1和PpAAT1与香气形成之间存在相关性（Zhang等人，2011；Yang等人，2020a；Yang等人，2020b）。在‘南果’梨中，Zhou等人（2015）和Luo等人（2021）的研究表明，LOX和AAT的酶活性及转录水平的提高直接促进了酯类的形成，表明酯类的产生受这两者的共同调控。
多项研究表明，香气质量的下降与低温胁迫有关，主要是由于冷藏果实中挥发性酯类生物合成能力的减弱。研究显示，低温胁迫会影响桃子的挥发性化合物组成，受冷害的桃子表现出明显的酯类香气减少，进一步的研究表明这种现象是由于PpLOXs和PpAAT1的表达受到抑制（Xi等人，2012；Yang等人，2020a；Yang等人，2020b；Farcuh和Hopfer，2023）。在香蕉中，低温也会导致挥发性化合物的显著减少，尤其是酯类的含量，这归因于MaHPL、MaLOX和MaAAT基因在冷藏期间的转录减少（Zhu等人，2018）。在苹果、木瓜和葡萄柚中也观察到了类似的现象（Balbontín等人，2010；Lee等人，2017；Lado等人，2019）。在‘南果’梨中，与未冷藏的梨相比，冷藏后的梨总酯类及关键香气化合物（如己酸乙酯、己酸己酯和丁酸乙酯）的组成和含量显著降低。此外，长期冷藏还会导致LOX和AAT的表达下降，进而显著降低酯类的生物合成能力。已鉴定出PuLOXs和PuAAT是参与‘南果’梨挥发性酯类香气合成的关键基因。进一步的研究发现，在低温胁迫后，PuLOX3和PuAAT的转录下调，导致香气质量下降（Luo等人，2022；Luo等人，2023）。
快速而精确的基因调控对于香气释放和适应冷胁迫至关重要，这一过程主要由转录因子（TFs）调控。作为植物基因组的主要组成部分，TFs介导了这些关键生理反应的转录重编程。TFs包括多个家族，其中MYBs和bHLHs最为广泛，具有独特的植物特异性（Liu等人，2015；Wang等人，2022a；Wang等人，2022b）。现有研究证实了从草莓中分离出的FaMYB10和FaMYB63在丁香酚生物合成最后一步中的作用。当FaMYB63过表达或通过RNA干扰沉默时，其下游生物合成基因的转录水平发生显著变化，进而影响丁香酚的生成（Wang等人，2022a；Wang等人，2022b）。在山胡椒果实（Litsea cubeba）中，功能分析证实MYB44通过抑制果实成熟过程中与柠檬醛生物合成相关的基因的转录水平，促进了柠檬醛的生成（Zhao等人，2024）。在桃子中，过表达PpbHLH1会增加芳樟醇的产生，而沉默该基因则会降低芳樟醇的产量（Wei等人，2021）。在木瓜中，CpbHLH1和CpbHLH2也被证明能增加类胡萝卜素的含量（Zhou等人，2019）。此外，MYB和bHLH采用多种调控方式，它们可以形成同源或异源二聚体复合物，与其他TF家族成员进行蛋白质-蛋白质相互作用，或组装成MYB/bHLH复合物以参与多种生物过程的调节。在拟南芥中，AtMYB21和AtMYC2相互作用形成MYB-bHLH复合物，研究表明其在芳樟醇生物合成中起关键作用（Yang等人，2020）。在苹果中，Li等人（2023a；Li等人，2023b；Li等人，2023c）发现MdMYB85与MdMYC2相互作用，参与酯类的生物合成。在‘南果’梨中，冷胁迫会削弱酯类的生物合成能力，PuNAC100和PubHLH61对PuLOX3的协同调控作用也被研究（Luo等人，2023）。尽管在鉴定参与产生挥发物的关键生物合成酶和TFs方面取得了显著进展，但低温对‘南果’梨中酯类减少的机制，特别是涉及PuAAT（另一种参与酯类生物合成的关键基因）的机制仍不完全清楚，需要进一步研究。
本研究旨在探讨酯类生物合成的调控机制，以更深入地理解冷藏‘南果’梨香气减弱的原因。具体而言，我们关注了PuAAT及其上游的TFs PuHLH61和PuMYB91，并验证了这两种TFs在‘南果’果实和愈伤组织中对PuAAT转录及挥发性酯类产生的调控作用。总体而言，这些结果全面分析了冷藏‘南果’梨香气减少的分子机制，为改善水果的冷藏效果提供了理论基础，并进一步促进了水果品质调控机制的研究。
